Tübülointerstisyum DN ilerlemesinde önemli bir rol oynamaktadır. Tübülointerstisyel fibrozis derecesi en iyi şekilde DN’de dahil olmak üzere tüm böbrek hastalıklarında GFR’deki hasar hızı ile korelasyon göstermektedir (138). Yeni çalışmalar tübülointerstisyel fibrozis gelişiminde TGF-β’nin önemli bir rol oynadığına işaret etmişlerdir. Normal farelerden elde edilen interstisyel fibroblastlar TGF-β sentezini arttırarak ortamdaki yüksek glukoza reaksiyon vermektedir. Bunun sonucunda, fibroblastlar proliferasyona uğramakta ve tip I kollajen üretimlerini arttırmaktadırlar (115). Aşırı TGF-β1 üretimi diyabetik proteinüriye ilerlemeye karşılık gelen, yüksek albümin düzeylerinde kültür edilen proksimal tübüler hücrelerde bir senaryo olarak görülmüştür (139). Bu gözlem glomerüler hastalıklarda aşırı protein ultrafiltrasyonunun toksik etkilerinin altında yatan fizyopatolojinin aydınlatılmasına yardımcı olabilir. Aşırı protein yüküne maruz kalan proksimal tübüler hücrelerde artmış TGF- β1 oluşumu ile sonuçlanan inflamatuar ve profibrotik bir fenotip gelişmektedir (139).
Diğer çalışmalar kültür edilen insan tübülointerstisyel hücrelerden elde edilen bu bulguları doğrulamıştır ve ayrıca yüksek glukoza aralıklı maruziyet karşısında abartılı fibrogenetik yanıtlar bildirmiştir. Mezengial hücrelerde bu simüle edilmiş labil hiperglisemi interstisyel fibrozis gelişimi için daha zararlı olabilir (140). Bunun da ötesinde, tübülointerstisyel fibrozis ile karakterize hastalık durumlarında, yerleşik tübüler epitelyum hücrelerinin epitelyal-mezenkimal dönüşüm ile interstisyel fibroblastları arttırabileceği varsayılmıştır (141). Bu süreç güçlü bir şekilde TGF-β ve fibroblast büyüme faktörü-2 gibi diğer profibrotik faktörler tarafından açığa çıkartılmaktadır.
DN fizyopatolojisine ilişkin her türlü tartışmada renin anjiyotensin sisteminin (RAS) rolü değerlendirilmelidir. Renin anjiyotensin blokajının klinik yararı klasik olarak efferent arteriyoler konstriksiyonun gevşemesine ve intraglomerüler basıncın azalmasına bağlanmıştır.
24
Anjiyotensin II normal olarak kültür edilmiş böbrek hücreleri tarafından gerçekleştirilen matriks biyosentezini uyardığından (142), ACE inhibitörleri veya anjiyotensin reseptör blokerlerinin (ARB) matriks oluşumunu inhibe etmesi ve dolayısıyla DN’ye bağlı sklerozu iyileştirmesi beklenebilir.
Anjiyotensin II’nin matriks üretimi üzerine etkisi, böbrek hücrelerinin TGF-β sistemi tarafından oluşturulmaktadır. Çünkü anjiyotensin II’nin TGF-β1 ekspresyonunu uyardığı ve çeşitli anti TGF-β rejimlerinin, anjiyotensin II tarafından indüklenen kollajen I, kollajen IV ve fibronektin artışlarını başarıyla ortadan kaldırdığı gözlenmiştir (143). Bu nedenle anjiyotensin blokajının antifibrotik ve böbrek koruyucu etkileri kısmen böbrekteki aşırı TGF-β üretimini azaltma özelliğine bağlıdır. Aslında ACE inhibitörleri veya ARB’ler hem hayvan hem de insanlarda diyabette intrarenal TGF-β1 düzeylerini azaltmaktadır (144). Bununla birlikte ne ACE inhibitörleri ne de ARB’ler tam böbrek koruması sağlayabilmiştir. Optimal tedaviye rağmen, bazı diyabet hastaları son evre böbrek hastalığına ilerlemektedir. RAS’ın daha etkili şekilde bloke edilmesi amacıyla, ACE inhibitörleri ve ARB’lerin kombinasyonunun böbreği diyabetik hasardan her bir ilacın tek başına kullanımına göre daha iyi koruyacağını düşünerek, bu kombinasyonu kullanmaya başlamışlardır (145). Bu hipotez mevcut klinik çalışmalar tarafından, kombinasyonların kan basıncını ve albüminüri/proteinüri oranını daha büyük oranda düşürmesi ile desteklenmiştir.
RAS’ın daha fazla blokajının ilave böbrek koruması sağlayacağını düşündürecek şekilde, maksimal ACE inhibitörü tedavisine bir ARB eklenmesi de, idrardaki TGF-β1 düzeylerini ACE inhibitöründen çok daha fazla baskılayabilmiştir (146). Bununla birlikte ACE inhibitörleri ile birlikte ARB’ler diyabetik böbrekte TGF-β düzeylerini tam olarak normale getirememiştir (147). Aşırı TGF-β aktivitesinin düzeltilememesi ACE inhibitörü/ARB kombinasyonlarının neden her hastada SDBH’yi engelleyemediğini ve hatta geciktiremediğini açıklayabilir.
Böbrek TGF-β aktivitesini normal düzeylere baskılamak amacıyla, DN için test edilen ve onaylanan tedavilerin en üst sırasına (örn. tercihen ACE inhibitörleri ve/veya ARB’ler ile, sıkı glisemik kontrol ve sıkı kan basıncı kontrolü) anti TGF-β terapileri eklenmelidir. Diyabetik böbrek hastalığı fizyopatolojisinde TGF-β sisteminin önemi ve bunun RAS ile etkileşimi göz önünde bulundurulduğunda, fibrozisin zararlı etkilerini durdurmaya yönelik, gelecek tedavi yöntemlerin başlıca dayanak noktası renal TGF-β üzerine olacaktır.
Epitelyalden mezenkimale hücre transformasyonu (EMT), diyabette fibrozise yol açacak şekilde ilerleyici KBH’nın altında yatan bir olay olan, tübüler epitel hücrelerinin miyofibroblastlara trans-farklılaşmasıdır. Günümüzde esas olarak böbreğin proksimal
25
bölgelerinde bildirilen EMT, DN’de nefron boyunca böbrek fonksiyonu kaybına katkıda bulunan kilit bir faktör olarak tanınmaktadır. Diyabette eşzamanlı TGF-β upregülasyonu bu profibrotik sitokini fibrotik komplikasyonların gelişiminde aşikar bir aday yapmaktadır (148).
DN’de kronik hiperglisemi ile bir dizi yapısal ve fonksiyonel değişimler ortaya çıkmaktadır (149). Yapısal anormallikler hipertrofi, GBM kalınlaşması, tübüler atrofi ve interstisyel fibrozisi içermektedir. Bu değişimler artmış GFR’ye, proteinüriye, HT ve böbrek fonksiyon kaybına yol açmaktadır. Histolojik olarak, DN atılım fonksiyonunda bir azalmaya ve aşırı böbrek skarlaşmasına yol açacak şekilde hem glomerüler mezangiumda hem de tübüler interstisyumda ekstraselüler matriks (ECM) proteinlerinin birikimi ile karakterizedir (150).
Renal fibrozis glomerüloskleroz, tübülointerstisyel fibrozis, inflamatuar hücre infiltrasyonu ve a-düz kas aktini (a-SMA) pozitif miyofibroblast aktivasyonu ile kendini göstermektedir. Tübüler epitelyalden mezenkimale geçiş (EMT) veya tübüler epitel hücrelerinin miyofibroblastlara trans-farklılaşması ECM’nin aşırı birikimine aracılık etmektedir. Bu fenotip değiştirme özelliği epitel hücrelerinin benzersiz esnekliğinden köken almakta ve hastalıklı böbrekte interstisyel fibroblast oluşumunda rol oynamaktadır. Proksimal tübül hücrelerinin EMT’si DN’de açıkça belgelenmiştir ve kuvvetli kanıtlar TGF-β1’in bu fibrotik değişimlere aracılık eden baskın ajan olduğunu göstermektedir.
EMT patolojisi
EMT geçiren hücre oranı, hem serum kreatinin düzeyi hem de interstisyel fibrozis derecesi ile korelasyon gösteren miyofibroblast varlığı ile doğrulanmıştır. EMT patolojisi hastalıklı insan böbrek biyopsilerinde gözlenmiştir (151). Böbrek hastalığı modellerinde, EMT hipoksiye, reaktif oksijen türlerine, ileri glikasyon son ürünlerine ve birçok profibrotik sitokine, büyüme faktörüne ve metalloproteinaza yanıt olarak meydana gelmektedir. Bunlardan profibrotik sitokin TGF-β1 DN’de gözlenen fibrotik komplikasyonların gelişiminde ve ilerlemesinde olası bir adaydır (152).
DN’de TGF-β1, Smads ve EMT rolü
Böbrek hastalığı ve diyabet modellerinde, kısmen yükselmiş glukoza, ileri glikasyon son ürünlerine, protein kinaz C’ye (PKC) ve mitogen activated protein (MAP) kinaz yolağına bağlı bir upregülasyon olarak TGF-β1 gen ekspresyonu ve sekresyonu artmaktadır (153). Bununla birlikte TGF-β ile indüklenen fibrozisi gösteren yoğun verilere karşın, fibrotik lezyonun gelişimine aracılık eden altta yatan olaylar tam olarak anlaşılamamaktadır. Diyabette TGF-β1, aktin hücre iskeletinin yanı sıra kaderinler ve kateninler gibi birçok epitel hücresi tanıma ve düzenleme proteininin ekspresyonunu modüle ederek, EMT aracılığıyla
26
aşırı fibrotik materyal birikimine katkıda bulunmaktadır (154). İnsan mezengial hücrelerinde, TGF-β1 a-SMA, kollajen tip I ekspresyonunu ve hücre hipertrofisini indüklemektedir.
Toplayıcı kanalda TGF-β, serum ve glukokortikoid ile indüklenebilen Kinaz-1 ve EMT Nefronun daha distal bölgelerinde TGF-β’nin rolü henüz belirlenmemiştir. Toplayıcı kanalda, TGF-β epitelyal sodyum kanalının kontrolü ile sodyum geri emilimini düzenleyen bir serin/treonin kinaz olan serum ve glukokortikoid ile indüklenebilen kinaz-1 (SGK1) ekspresyonunda artışı başlatmaktadır (155). SGK1, sekonder HT gelişimine katkıda bulunabileceğini düşündürecek şekilde, diyabet modellerinde yükselmektedir. İlgi çekici olarak SGK1, Crohn hastalığı, akciğer fibrozisi, karaciğer sirozu, fibrozis oluşturucu pankreatit, DN ve glomerülonefrit olguları da dahil olmak üzere fibrozis sergileyen birçok dokuda eksprese edilmektedir (156). Bu çalışmalar SGK1’in bazı TGF-β ile indüklenen fibrotik etkilere aracılık edebileceğini düşündürmektedir.
Tedavi girişimi
TGF-β1 fibrozisde rol alan majör izoform olarak kabul edilmesine karşın, iyileşmiş böbrek fonksiyonu hem TGF-β1 hem de TGF-β2 ekspresyonunda azalma ile birliktedir (157). Bunun da ötesinde diyabette, üç izoformun tümü için profibrotik rol gözlenmiştir. TGF-β’nin profibrotik etkileri TGF-β’yi böbrek koruyucu ajanlar için ideal bir terapötik hedef haline getirmektedir. TGF-β1, TGF-β2 veya TGF-β3’ün nötralize edilmesi böbrek skarlaşmasını azaltmakta ve böbrek fonksiyonu kaybını azaltmaktadır. Bu yolla kimyasal olarak indüklenen diyabet modellerinde TGF-β inhibisyonu glomerüler büyümeyi önlemekte ve ECM için kodlama yapan genlerin ekspresyonunu baskılamaktadır (158). Downstream TGF-β sinyalizasyonunun manipülasyonu, fibrozisin hafifletilmesi ve böbrek fonksiyonunun düzeltilmesi için bir tedavi hedefi gibi görünmektedir.
27